இரிடியத்தைப் புரிந்துகொள்வது: ஓர் அணுவியல் பார்வை
இரிடியம், Ir என குறியிடப்படுகிறது, இது 77 அணு எண்ணைக் கொண்ட ஒரு வேதியியல் தனிமம். இது அடர்த்தியான, மிகவும் கடினமான, உடையக்கூடிய, வெள்ளி-வெள்ளை நிறமுடைய பிளாட்டினம் குழுவைச் சேர்ந்த ஒரு இடைநிலை உலோகம். அதிக வெப்பநிலையிலும் கூட அரிப்பை எதிர்க்கும் அதன் தீவிர தன்மைக்கு பெயர் பெற்றது, இரிடியம் இயற்கையாகக் கிடைக்கும் தனிமங்களிலேயே மிகவும் அடர்த்தியான ஒன்றாகும். அதன் பண்புகள் அதை சிறப்புப் பயன்பாடுகளில் மதிப்புமிக்கதாக ஆக்குகின்றன, அவற்றில் சில இந்தியாவில் உட்பட உலகளாவிய பல்வேறு மேம்பட்ட தொழில்களுக்கு பொருத்தமானவை.
இரிடியத்தின் அணு அமைப்பு
இரிடியத்தின் அணு அமைப்பை அதன் உட்கூறான அணுத்துகள்கள் மற்றும் அவற்றின் ஏற்பாட்டை ஆய்வு செய்வதன் மூலம் புரிந்துகொள்ளலாம்.
புரோட்டான்கள், நியூட்ரான்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்கள்
- புரோட்டான்கள்: ஒரு தனிமத்தின் அணு எண் (Z) அதன் உட்கருவில் உள்ள புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கையை வரையறுக்கிறது. இரிடியத்திற்கு, அணு எண் 77 ஆகும். எனவே, ஒரு இரிடியம் அணுவில் 77 புரோட்டான்கள் உள்ளன.
- எலக்ட்ரான்கள்: ஒரு நடுநிலை அணுவில், உட்கருவைச் சுற்றி வரும் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கைக்கு சமமாக இருக்கும். இதனால், ஒரு நடுநிலை இரிடியம் அணுவில் 77 எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன.
- நியூட்ரான்கள்: ஒரு அணுவில் உள்ள நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை மாறுபடலாம், இது ஒரு தனிமத்தின் வெவ்வேறு ஐசோடோப்புகளை உருவாக்குகிறது. ஒரு ஐசோடோப்பின் நிறை எண் (A) உட்கருவில் உள்ள மொத்த புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கையைக் குறிக்கிறது (A = புரோட்டான்கள் + நியூட்ரான்கள்). இரிடியத்தின் மிகவும் பொதுவான ஐசோடோப்பான இரிடியம்-192 க்கு, நிறை எண் 192 ஆகும். நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை = நிறை எண் - அணு எண் நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை = 192 - 77 = 115 நியூட்ரான்கள் (இரிடியம்-192 க்கு). இயற்கையான இரிடியம், இரிடியம்-191 மற்றும் இரிடியம்-193 ஆகிய இரண்டு நிலையான ஐசோடோப்புகளின் கலவையாகும். Ir-191 க்கு நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை 114 ஆகவும், Ir-193 க்கு 116 ஆகவும் இருக்கும்.
எலக்ட்ரான் அமைப்பு
எலக்ட்ரான் அமைப்பு என்பது ஒரு அணு அல்லது மூலக்கூறில் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் விநியோகத்தை அணு சுற்றுப்பாதைகளில் விவரிக்கிறது. இரிடியத்திற்கு (Z=77), எலக்ட்ரான் அமைப்பு ஆஃப்பாவ் கொள்கை, ஹண்ட் விதி மற்றும் பவுலி விலக்கு கொள்கையைப் பின்பற்றுகிறது.
இரிடியத்திற்கான முழு எலக்ட்ரான் அமைப்பு: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^{10} 4p^6 5s^2 4d^{10} 5p^6 6s^2 4f^{14} 5d^7$
எளிமைக்காக மந்த வாயு குறியீட்டைப் பயன்படுத்தி, முந்தைய மந்த வாயு செனான் (Xe) ஆகும், இதன் அணு எண் 54 ஆகும். செனானுக்கான எலக்ட்ரான் அமைப்பு $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^{10} 4p^6 5s^2 4d^{10} 5p^6$.
எனவே, இரிடியத்திற்கான சுருக்கப்பட்ட எலக்ட்ரான் அமைப்பு: $[Xe] 4f^{14} 5d^7 6s^2$
இந்த அமைப்பு செனானின் நிலையான எலக்ட்ரான் மையத்திற்குப் பிறகு, 4f துணைக்கூட்டில் 14 எலக்ட்ரான்கள், 5d துணைக்கூட்டில் 7 எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் 6s துணைக்கூட்டில் 2 எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன என்பதைக் குறிக்கிறது. f-தொகுதி தனிமங்களுக்குச் சொந்தமான 4f துணைக்கூடு, இரிடியம் போன்ற இடைநிலை உலோகங்களில் 5d துணைக்கூட்டிற்கு முன் நிரப்பப்படுகிறது.
இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள்
இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள் என்பவை ஒரு அணுவின் வெளிக்கூட்டில் அமைந்துள்ள எலக்ட்ரான்கள் ஆகும், அவை வேதியியல் பிணைப்பில் பங்கேற்கின்றன. இரிடியம் போன்ற இடைநிலை உலோகங்களுக்கு, இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள் பொதுவாக வெளிக்கூட்டில் உள்ள s துணைக்கூட்டில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் இறுதிக்கு முந்தைய கூட்டில் உள்ள பகுதியளவு நிரப்பப்பட்ட d துணைக்கூட்டில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் ஆகியவை அடங்கும்.
இரிடியத்தின் எலக்ட்ரான் அமைப்பிலிருந்து, $[Xe] 4f^{14} 5d^7 6s^2$:
- வெளிக்கூடு 6வது கூடு ஆகும், இதில் $6s^2$ எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன.
- 5d துணைக்கூடு, வெளிப்புற முதன்மை ஆற்றல் மட்டம் இல்லாவிட்டாலும், பகுதியளவு நிரப்பப்பட்டுள்ளது ($5d^7$) மற்றும் இந்த எலக்ட்ரான்கள் பிணைப்பில் பங்கேற்கலாம், இது இடைநிலை உலோகங்களின் ஒரு சிறப்பியல்பு அம்சமாகும்.
- 4f துணைக்கூடு முழுமையாக நிரப்பப்பட்டுள்ளது ($4f^{14}$) மற்றும் பொதுவாக மைய எலக்ட்ரான்களின் ஒரு பகுதியாகக் கருதப்படுகிறது, இது அதன் ஆழமான ஊடுருவல் மற்றும் மறைக்கும் விளைவு காரணமாக வேதியியல் வினைகளில் பொதுவாக பங்கேற்பதில்லை.
இவ்வாறு, இரிடியத்திற்கான இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள் $6s^2$ எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் $5d^7$ எலக்ட்ரான்கள் ஆகும். மொத்த இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை = 2 (6s இலிருந்து) + 7 (5d இலிருந்து) = 9 இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள். இரிடியம் பல்வேறு ஆக்சிஜனேற்ற நிலைகளைக் காட்டுகிறது, பெரும்பாலும் +3 மற்றும் +4 உட்பட, இது அதன் 5d மற்றும் 6s எலக்ட்ரான்கள் பிணைப்பில் பங்கேற்பதற்கு இணங்குகிறது.